Задвижка канализационная

Задвижка канализационная: устройство, типы, применение и монтаж

Задвижка канализационная (шиберная задвижка, шиберный затвор) – это тип трубопроводной арматуры, предназначенный для полного перекрытия потока транспортируемой среды в напорных и безнапорных канализационных, дренажных и сточных системах. Основная функция – изоляция участков сети для проведения ремонтных работ, обслуживания оборудования или управления технологическими потоками. В отличие от обратных клапанов, ее задача – не предотвращение обратного тока, а именно глухое отсечение.

Устройство и принцип действия

Конструкция канализационной задвижки, как правило, отличается от стандартных водопроводных задвижек и обусловлена спецификой рабочей среды, содержащей твердые включения, волокна и абразивные частицы.

• Корпус: Изготавливается из чугуна (GGG40, GGG50), нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316) или углеродистой стали с различными типами покрытий (эпоксидное, полимерное). Имеет фланцевое присоединение по стандартам DIN, ГОСТ или ANSI. Корпус спроектирован с минимальными гидравлическими сопротивлениями, часто повторяя форму трубы.
• Шибер (затвор): Основной рабочий элемент – плоская или клиновая пластина (нож), перемещающаяся перпендикулярно потоку. Шибер изготавливается из коррозионно-стойкой стали или высокопрочного чугуна, часто с износостойкими наплавками на кромках.
• Уплотнительные элементы: Критически важный узел. Применяются уплотнения шибера и штока из EPDM, NBR, Viton, полиуретана, обеспечивающие герметичность в закрытом положении. Конструкция уплотнений часто самоочищающаяся.
• Шток: Может быть выдвижным (с видимым ходом при открывании) или невыдвижным. Изготавливается из нержавеющей стали. Уплотнение штока – сальниковое или сильфонное (для особо агрессивных сред).
• Привод: Ручной (маховик, редуктор), электрический (многооборотный или поворотный электропривод), пневматический или гидравлический. Выбор привода зависит от диаметра, давления, частоты использования и степени автоматизации системы.

Принцип действия основан на линейном перемещении шибера в направляющих корпуса. При закрытии режущая кромка шибера перерезает включения, обеспечивая плотное прилегание к уплотнениям.

Классификация и типы канализационных задвижек

По типу конструкции шибера:

• Односторонние: С уплотнением с одной стороны шибера. Применяются для сред с однонаправленным потоком.
• Двусторонние: Уплотнение с двух сторон, позволяющее устанавливать задвижку без учета направления потока. Более универсальны.
• Ножевые: Имеют острый режущий шибер для перерезания твердых включений (тряпки, волокна, отложения).
• Глухие (без режущей кромки): Для осветленных стоков с минимальным количеством включений.

По материалу и типу уплотнения:

• С металл-металл уплотнением: Для высоких температур и абразивных сред, но с меньшей степенью герметичности.

С эластомерным уплотнением (резиновое кольцо): Обеспечивают высокую герметичность класса «А» по ГОСТ 9544. Наиболее распространены.

По способу монтажа:

• Фланцевые: Стандартный и самый распространенный тип для трубопроводов.
• Межфланцевые (бескорпусные, wafer): Устанавливаются между фланцами труб. Компактны, легче, но требуют точной установки.
• Под приварку: Для особо ответственных участков или агрессивных сред.

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор задвижки осуществляется на основе анализа следующих параметров:

Параметр	Описание и типовые значения	Влияние на выбор
Условный диаметр (DN)	От DN 50 до DN 3000 и более. Наиболее ходовой ряд: DN 100, DN 150, DN 200, DN 300, DN 400, DN 500.	Определяет присоединительные размеры и пропускную способность.
Номинальное давление (PN)	Для канализационных сетей обычно PN 6, PN 10, PN 16. В напорных коллекторах – до PN 25.	Определяет прочностные характеристики корпуса и уплотнений.
Тип среды	Хозяйственно-бытовые, промышленные, ливневые стоки, шламовые смеси, агрессивные химические среды.	Определяет материал корпуса, шибера, тип уплотнения и покрытия.
Содержание твердых включений	Процентное содержание и размер частиц, наличие волокнистых материалов.	Диктует необходимость применения ножевой конструкции и износостойких материалов.
Температура среды	Обычно от 0°C до +70°C. Для специфических производств – до +120°C и более.	Влияет на выбор материала уплотнений (EPDM до +120°C, NBR до +80°C).
Тип привода	Ручной, электрический, пневматический.	Зависит от доступности, частоты переключений, необходимости дистанционного управления и автоматизации.
Класс герметичности	По ГОСТ 9544: Класс А – полная герметичность, Класс В, С – допускается незначительная протечка.	Для канализационных систем, как правило, требуется класс А.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

• Канализационные насосные станции (КНС): Для отсечения насосов или участков коллектора при ремонте, очистке или замене оборудования.
• Очистные сооружения: На входных и выходных каналах, для переключения потоков между технологическими линиями, в иловых и шламовых трубопроводах.
• Промышленные предприятия: В системах промышленной канализации для транспортировки производственных стоков, содержащих химикаты, взвеси, абразив.
• Ливневая канализация: Для управления потоками дождевых вод, отсечения резервуаров-накопителей.
• Системы водоподготовки и водоотведения ТЭЦ и АЭС: В технических и хозяйственно-бытовых канализационных системах энергообъектов.
• Дренажные системы тоннелей, метрополитена, подземных сооружений.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной и надежной работы задвижки.

• Подготовка: Проверить комплектность, отсутствие повреждений, чистоту внутренней полости и хода шибера. Фланцы труб должны быть чистыми, параллельными и совмещенными.
• Установка: Задвижка монтируется на прямом участке трубопровода, как правило, в горизонтальном положении штоком вверх. Допускается вертикальный монтаж при условии, что конструкция и привод это предусматривают. Необходимо обеспечить свободный доступ к приводу и штоку для обслуживания.
• Крепление: Соединение фланцев выполняется на прокладке (паронит, EPDM, PTFE) болтами, которые равномерно затягиваются крест-накрест без перекоса. Запрещается использовать задвижку для компенсации несоосности труб.
• Обкатка: После монтажа необходимо несколько раз полностью открыть и закрыть задвижку, убедившись в легкости хода и отсутствии заеданий.

Эксплуатация: Положение «открыто» или «закрыто» должно быть четко фиксированным. Не рекомендуется оставлять задвижку в промежуточном положении для регулирования потока, так как это приводит к ускоренному износу уплотнений и режущей кромки из-за кавитации и абразивного воздействия.

Техническое обслуживание (ТО):

• Ежемесячно: Визуальный осмотр, проверка на наличие протечек по штоку и фланцам.
• Ежеквартально: Проверка легкости хода, работа привода (ручного или электрического).
• Ежегодно: Полная ревизия: проверка состояния уплотнительных поверхностей шибера и корпуса, износа режущей кромки, сальникового уплотнения штока. При необходимости – замена изношенных элементов.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Простая и надежная конструкция.
• Малое гидравлическое сопротивление в открытом положении.
• Возможность работы с вязкими и загрязненными средами (для ножевых типов).
• Ремонтопригодность (часто возможна замена уплотнений без демонтажа с трубопровода).
• Широкий диапазон типоразмеров и материалов.

Недостатки:

• Большая строительная высота (особенно у задвижек с выдвижным штоком).
• Высокое усилие на привод при больших диаметрах и давлениях.
• Относительно медленное открытие/закрытие.
• Износ уплотнений в затрудненных условиях, риск заклинивания при длительном простое в одном положении.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем канализационная задвижка принципиально отличается от шарового крана?

Шаровой кран использует сферический затвор с отверстием. Для сред с высоким содержанием абразива и волокон это приводит к быстрому износу сферы и уплотнений, заклиниванию. Задвижка канализационная имеет плоский шибер, который режет включения, а ее уплотнительные поверхности более приспособлены к таким условиям, легче ремонтируются и обслуживаются.

Как выбрать между ножевой и глухой задвижкой?

Ножевые задвижки применяются для неочищенных сточных вод, содержащих твердые отбросы, тряпки, волокна, отложения. Глухие (клиновые) задвижки допустимы для осветленных стоков, прошедших предварительную фильтрацию, или для воды без крупных включений.

Каков расчетный срок службы канализационной задвижки?

Срок службы зависит от условий эксплуатации (агрессивность среды, частота циклов, правильность монтажа). При корректном подборе и регулярном ТО средний срок службы составляет 15-25 лет. Резиновые уплотнения могут требовать замены каждые 5-10 лет.

Что делать, если задвижка не закрывается до конца или заклинила?

Не применять чрезмерное усилие на приводе. Основные причины: попадание крупного неразрезаемого предмета между шибером и седлом; нарост отложений в пазах направляющих; коррозия штока или направляющих. Требуется остановить поток, стравить давление (если есть) и провести ревизию, очистку каналов. Часто проблема решается несколькими циклами «открыть-закрыть» с повышенным усилием.

Нужно ли обслуживать задвижку, если она постоянно находится в одном положении?

Да, обязательно. Даже в статичном положении возможна коррозия, «прикипание» шибера к уплотнениям, отвердение смазки. Рекомендуется не реже одного раза в квартал проводить полный цикл открытия-закрытия для проверки работоспособности и смены положения уплотнительных поверхностей.

Какие стандарты регулируют производство и испытания канализационных задвижек?

Основные стандарты: ГОСТ 3706-93 (Задвижки шиберные. Общие технические условия), ГОСТ 9544-2015 (Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов), ISO 5208 (Испытания на герметичность), DIN 3352/3354 (Задвижки). Для фланцев – ГОСТ 12815, DIN EN 1092, ANSI B16.5.

Заключение

Задвижка канализационная является критически важным элементом для безопасной и бесперебойной эксплуатации систем водоотведения. Ее корректный выбор, основанный на детальном анализе параметров рабочей среды и условий эксплуатации, профессиональный монтаж и плановое техническое обслуживание позволяют обеспечить долговечность и надежность всего участка трубопровода. Современные конструкции, включая оснащение электроприводами и системами дистанционного управления, интегрируются в АСУ ТП, повышая уровень автоматизации и контроля на объектах энергетики и ЖКХ.